[0001] Le secteur technique de la présente invention est celui des systèmes d'approvisionnement
et/ou de distribution en liquide lave glace pour véhicule automobile. Un tel système
accompagne une installation d'essuyage des vitres avant et/ou arrière du véhicule.
Plus particulièrement l'invention vise les interfaces hydrauliques installées entre
un tube d'amenée du liquide de lavage et un connecteur du dispositif d'essuyage.
[0002] Les automobiles sont couramment équipées d'une installation d'essuyage et d'un système
de lavage pour assurer un essuyage et un lavage du pare-brise et ainsi éviter que
la vision qu'a le conducteur de son environnement ne soit perturbée. Ces installations
d'essuyage comprennent des bras effectuant un mouvement de va-et-vient angulaire au
bout desquels sont installés des balais allongés, porteurs eux-mêmes de lames racleuses
réalisées en une matière élastique. Ces lames frottent contre le pare-brise et évacuent
l'eau en l'amenant en dehors du champ de vision du conducteur. Le balai est rattaché
au bras tournant de l'essuie-glace par un ensemble constitué d'un connecteur mécanique
et d'un adaptateur. Le connecteur est une pièce qui est fixée directement sur la structure
du balai, l'adaptateur étant une pièce intermédiaire qui permet la fixation du connecteur
sur le bras de l'essuie-glace. Ces deux pièces sont reliées l'une à l'autre par un
axe transversal qui autorise leur rotation relative.
[0003] Les systèmes de lavage comprennent, quant à eux, un dispositif d'amenée d'un liquide
lave-vitre qui est acheminé depuis un réservoir situé sur le véhicule et qui est projeté
en direction du pare-brise par des gicleurs situés généralement sur le capot, sur
la grille de baie de pare-brise ou sur l'essuie-glace lui-même pour une meilleure
distribution du liquide. Dans le cas de gicleurs placés sur les balais et alimentés
en liquide par des rampes d'alimentation s'étendant le long de la direction longitudinale
du balai, le liquide lave-vitre est acheminé, avant d'être réparti entre lesdits gicleurs,
par des canalisations qui sont fixées sur le bras de l'essuie-glace et qui sont raccordées
à un système de distribution du liquide au niveau du connecteur. Le connecteur comporte
ainsi des orifices aptes à recevoir, par une liaison étanche, un élément de raccordement
des canalisations sur le connecteur. En outre, ces canalisations sont généralement
au nombre de deux par balai, de façon à projeter du liquide en amont de celui-ci quel
que soit son sens de déplacement.
[0004] Lorsque la température extérieure est trop basse, par exemple en-dessous de 5°C,
on chauffe le liquide lave-glace pour le dégivrer ou le maintenir liquide. Pour cela,
les canalisations de transport sont équipées d'un dispositif de réchauffement du liquide
lave-glace, qui a été prélevé dans un réservoir par une pompe, au moment ou l'on actionne
la commande du lave-glace.
[0005] L'élément de raccordement installé entre la canalisation et le connecteur est également
une zone froide, où le liquide de lavage risque de geler. Il est donc nécessaire d'y
installer un moyen de chauffage, comme c'est déjà le cas pour les canalisations d'amenée
du liquide, qui y aboutissent. Diverses solutions ont été imaginées pour implanter
le moyen de chauffage sur cet élément de raccordement, qui se traduisent en général
par l'installation d'un dispositif entre ses deux tubes de conduite du liquide. Comme
l'encombrement global du dispositif de raccordement est limité du fait qu'il doit
rester à l'intérieur de la section transversale du connecteur, une solution adoptée
a été de réduire la section des tubes de l'élément de raccordement, au droit du dispositif
de chauffage. Cette solution se traduit cependant par une augmentation des pertes
de charge dans l'élément de raccordement et, par suite, par une réduction du débit
qui est envoyé, à même pression, aux rampes d'alimentation du balai d'essuie-glaces.
[0006] Le but de la présente invention est donc de pallier cet inconvénient en proposant
un élément de raccordement, muni d'un dispositif de chauffage, dont l'encombrement
reste faible, tout en améliorant le niveau de pression qu'il restitue en aval.
[0007] L'invention a ainsi pour objet un élément de raccordement entre un tube d'alimentation
en liquide et un connecteur d'un dispositif d'essuyage d'une vitre d'un véhicule,
ledit élément de raccordement comprenant au moins un conduit, apte à canaliser le
liquide entre ledit tube d'alimentation et ledit connecteur, et un moyen de chauffage
du liquide circulant dans le ou lesdits conduits, ledit moyen de chauffage étant apte
à être alimenté électriquement et positionné sur une zone dudit élément de raccordement,
dite zone de chauffage, s'inscrivant au moins en partie dans un encombrement du ou
desdits conduits. Selon l'invention, la section interne du ou des conduits reste constante
sur toute leur longueur au niveau de ladite zone de chauffage ainsi qu'en amont et/ou
en aval de ladite zone de chauffage.
[0008] En rendant constante la section des tubes on évite les variations de pression le
long des tubes, et donc les variations de la vitesse de circulation du liquide, et
on réduit ainsi les pertes de charge à l'intérieur de l'élément de raccordement. On
constate qu'une section constante offre de meilleurs résultats que des sections larges
entrecoupées par une section à une valeur réduite, même si celle-ci est égale à la
section constante revendiquée.
[0009] Selon différents modes de réalisation qui pourront être pris ensemble ou séparément
:
- ledit élément de raccordement comprend deux dits conduits destinés à être raccordés
audit tube d'alimentation, prévu double,
- lesdits conduits sont reliés l'un à l'autre par un moyen de solidarisation formant
moyen d'espacement entre eux et définissant ladite zone de chauffage,
- lesdits conduits sont constitués par une succession de segments, les segments d'un
conduit étant parallèles à ceux de l'autre conduit,
- lesdits segments ont une section de même forme,
- la section interne de tous les segments desdits conduits a la forme d'une combinaison
d'un arc de cercle et d'un segment sécant audit arc de cercle,
- le moyen de solidarisation est un plateau s'étendant, selon un plan diamétral, entre
deux desdits segments, dits segments centraux,
- lesdits segments sécants sont orientés perpendiculairement au plateau du moyen de
solidarisation,
- lesdits segments centraux ont une section extérieure réduite par rapport à celle des
autres segments desdits tubes.
[0010] L'invention concerne également un système d'approvisionnement et/ou de distribution
en liquide lave-glace d'une installation d'essuyage pour véhicule automobile comprenant
au moins un tube d'alimentation en liquide, un connecteur d'un dispositif d'essuyage
et un élément de raccordement selon l'une des revendications précédentes, reliant
ledit tube audit connecteur.
[0011] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus
clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation
avec des dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue générale, en perspective, d'un dispositif d'essuyage pour
véhicule automobile,
- la figure 2 est une vue de détail de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en perspective d'un élément de raccordement des canalisations
d'amenée de liquide, à un connecteur, n'utilisant pas l'invention,
- la figure 4 est une vue en perspective d'un élément de raccordement des canalisations
d'amenée de liquide, à un connecteur, selon l'invention, et
- la figure 5 est un diagramme montrant le niveau des pertes de charge dans un élément
de raccordement selon l'art antérieur et selon l'invention.
[0012] En se référant aux figures 1 et 2, on voit un dispositif d'essuyage pour une vitre
d'un véhicule automobile, autrement appelé essuie-glace, composé d'un porte-balai
ou bras 1 se terminant à son extrémité externe par une chape 2, qui est fixée, notamment
par sertissage, sur le bras 1. De manière alternative, cette chape peut être formée
à l'extrémité du bras par déformation de ce dernier et constituer un ensemble unitaire
avec le bras. Celui-ci a pour fonction, par l'intermédiaire d'un adaptateur 5 et d'un
connecteur 4, de supporter un balai d'essuyage 3.
[0013] Le balai comporte au moins une rampe d'alimentation de liquide destinée à alimenter
en liquide lave-glace des orifices de projection de liquide. De préférence ces rampes
peuvent être au nombre de deux et s'étendre le long de la direction longitudinale
du balai. De façon facultative, le balai peut comprendre des moyens de chauffage destinés
à réchauffer la lame du balai et la ou les rampe(s) d'alimentation de liquide.
[0014] L'adaptateur 5 est une pièce intermédiaire assurant une compatibilité entre différentes
formes de chape et un même balai d'essuyage alors que le connecteur 4 est serti sur
le balai d'essuyage 3 et assure, d'une part, une transmission des efforts vers le
balai et, d'autre part, le transport et la distribution du liquide de lavage vers
le balai d'essuyage. De façon facultative, le connecteur 4 peut assurer l'acheminement
du courant électrique pour le réchauffage des rampes d'alimentation du balai.
[0015] Un tube d'alimentation 6 en liquide de lavage longe le bras 1 jusqu'au connecteur
4 sur lequel il se fixe au moyen d'un élément de raccordement, qui est l'objet de
l'invention. Le tube d'alimentation 6 comprend classiquement deux conduits pour alimenter
alternativement les rampes d'alimentation situées d'un côté ou de l'autre du balai
3. Ce tube d'alimentation se fixe à son extrémité distale, c'est-à-dire celle située
du côté du balai 3, sur une pièce rigide, désigné ci-après sous le vocable d'élément
de raccordement 7, qui est réalisée généralement en matériau polymère et qui assure
la solidarisation du tube d'alimentation avec le connecteur 4, quels que soient les
mouvements de ce dernier. Cet élément a pour fonction notamment de faciliter l'amovibilité
du tube d'alimentation vis-à-vis du connecteur, lors d'un remplacement du balai d'essuyage,
en raison, par exemple, de son usure.
[0016] Pour cela l'élément de raccordement se termine, d'une part du côté du tube d'alimentation
6, par deux premiers embouts qui ont vocation à pénétrer en force dans l'extrémité
des conduits du tube d'alimentation, la face frontale du tube d'alimentation venant
alors buter contre des collerettes s'étendant radialement à partir des premiers embouts
et, d'autre part du côté du connecteur 4, par deux seconds embouts qui ont, eux, vocation
à pénétrer dans deux conduits traversant le connecteur 4 du dispositif d'essuyage.
Des joints (non représentés sur les figures) peuvent être positionnés sur les différents
embouts pour assurer l'étanchéité hydraulique de ces connexions.
[0017] Comme on peut le voir sur la figure 3, l'élément de raccordement se présente sous
la forme de deux conduits 10 et 11 qui se terminent à chacune de leurs deux extrémités,
par les premiers et seconds embouts mentionnés plus haut. Les premiers embouts sont
installés de manière à former un angle non-nul avec la direction longitudinale des
seconds embouts, dans le but de faciliter le montage du tube d'alimentation 6 sur
l'élément de raccordement et de permettre, en utilisation, de rabattre la chape 2
contre le balai 3.
[0018] Les deux conduits parallèles 10 et 11 sont reliés l'un à l'autre par une partie structurale
centrale 12 qui assure la nécessaire cohésion de l'ensemble et qui comprend des moyens
de support 13 s'étendant latéralement, au niveau de son centre de gravité. Ces moyens
de support prennent la forme de deux excroissances qui s'étendent selon des axes perpendiculaires
à la direction longitudinale de l'élément de raccordement. Ils sont destinés à maintenir
mécaniquement l'élément de raccordement en contact avec l'adaptateur, lorsqu'il convient
de redresser le bras d'essuie-glaces pour changer de balai, tout en autorisant les
mouvements relatifs de celui-ci lorsque le balai 3 circule sur la vitre.
[0019] La partie structurale 12 a, en première approximation et sans que cette forme soit
impérative, la forme d'un plateau qui s'étend entre les deux conduits parallèles 10
et 11, au niveau de leur plan diamétral commun. Sur la partie supérieure de ce plateau
s'étend un moyen de chauffage 14 dont la fonction est de transformer le courant électrique
qui le traverse en calories à dissiper au niveau des deux conduits parallèles. On
forme de la sorte une zone de chauffage sur l'adaptateur où le moyen de chauffage
14 est positionné. Pour cela un fil résistif du moyen de chauffage court sur le plateau
12 en formant une boucle dont deux branches longent respectivement chacune les conduits
parallèles 10 et 11. Ce moyen de chauffage est solidarisé, c'est-à-dire solidement
fixé, contre la face supérieure du plateau 12. A titre d'exemple, le moyen de chauffage
14 peut être collé ou fixé au moyen d'une bande adhésive interposée entre lui et la
face supérieure dudit plateau.
[0020] Du fait de l'encombrement latéral de ce moyen de chauffage, les conduits de l'élément
de raccordement illustré ont une section réduite par le placement d'un méplat qui
empiète sur l'intérieur des conduits, de leur côté interne. Ce méplat s'étend longitudinalement
sur toute la partie des conduits qui fait face au plateau 12, et au moyen de chauffage
14 qui est positionné dessus. Les conduits parallèles sont ainsi formés, chacun, de
trois segments ou parties : des premières parties 101 et 111 à sections parfaitement
cylindriques, qui vont de l'embout qui pénètre dans les conduits du tube d'alimentation
6 jusqu'au début du plateau 12 ; des secondes parties 102 et 112 qui s'étendent longitudinalement
sur toute la longueur du plateau, ou tout au moins sur sa partie porteuse du moyen
de chauffage, et qui présentent une réduction de leur section interne du fait d'un
méplat 15 faisant face au plateau 12 ; et enfin des troisièmes parties 103 et 113,
à nouveau parfaitement cylindriques et qui vont de l'extrémité distale du plateau
12 jusqu'aux embouts qui ont vocation à pénétrer dans les orifices correspondants
du connecteur 4. La section des tubes pour chacune de ces premières et secondes parties
est représentée sur la figure 3, la section des troisièmes parties étant similaire
à celle des premières parties. La section de la seconde partie, visible en haut à
gauche de la figure 3, peut être définie comme une combinaison d'un arc de cercle
et d'un segment sécant audit arc de cercle.
[0021] La figure 4 montre le même élément de raccordement, modifié selon l'invention. Les
pièces constitutives qui ne sont pas modifiées portent les mêmes références et ne
sont pas décrites à nouveau.
[0022] Dans cette version améliorée les premières et troisièmes parties 101, 111 et 103,113
des conduits parallèles voient leur section réduite de façon à l'amener à la valeur
que celle-ci a au niveau des secondes parties 102 et 112. Des ajouts de matière 21
et 23 sont constitués, lors de la coulée du matériau, à l'intérieur de ces parties
des conduits, pour effectuer cette réduction de la section de passage du fluide. Comme
indiqué sur la figure, ces ajouts peuvent donner aux premières et troisièmes parties
des conduits parallèles la même forme en coupe qu'aux secondes parties, c'est à dire
une forme d'arc de cercle limité par un segment sécant de façon à former là encore,
un méplat à l'intérieur du tube. Ce méplat est, préférentiellement, aligné avec le
méplat 15 des secondes parties, de façon à améliorer les caractéristiques hydrodynamiques
de l'élément de raccordement. Autrement dit, la configuration de l'élément de raccordement
conforme à l'invention permet d'optimiser la perte de charge tout en offrant le plus
d'espace possible pour positionner le moyen de chauffage 14 sur le plateau.
[0023] La figure 5 donne les résultats des évaluations hydrodynamiques effectuées sur divers
éléments de raccordement, en fonction de la géométrie des canaux interne de ceux-ci.
Les pertes de charge issues, soit du calcul soit de mesures, sont indiquées, en premier
lieu, dans le cas de tubes à cavité interne de section circulaire dont le diamètre
est constant sur toute leur longueur et égal à celui des premières et troisièmes parties,
en second lieu, dans le cas de la configuration de la figure 3 et enfin, dans le cas
de l'invention représentée sur la figure 4.
[0024] Le premier cas représente un cas idéal dans lequel l'encombrement de l'élément de
raccordement ne pose pas de problème (par exemple par une absence de système de chauffage)
et où les conduits parallèles 10 et 11 ont une section circulaire sur toute leur longueur,
de grand diamètre, typiquement égal à 3,8 mm. On voit que les pertes de charge à travers
l'élément de raccordement 7 sont extrêmement faibles, de l'ordre de 0,002 bars.
[0025] Le second cas correspond aux éléments de raccordement de la figure 3 dans lequel
la section interne des conduits est réduite tout le long de leurs secondes parties
102,112. Le diamètre de la section interne passe ainsi de 3,8 mm dans les premières
parties 101, 111 des tubes parallèles, à 2,5 mm en traversant leurs deuxièmes parties
102,112 au niveau du plateau 12, pour revenir à celui de la section initiale (3,8
mm) le long des troisièmes parties 103, 113. On voit que la perte de charges dans
chacun des conduits est importante, puisqu'elle se monte à 0,40 bar contre une valeur
négligeable précédemment.
[0026] Enfin le troisième cas correspond à l'invention, dans laquelle le diamètre de la
section interne reste constant tout au long de sa traversée de l'élément de raccordement,
en s'alignant sur le diamètre de la partie la plus contrainte, à savoir les secondes
parties 102, 112. On voit que la perte de charge, si elle se situe à un niveau nettement
supérieur à celle du premier cas (0,12 bars), reste néanmoins très nettement inférieure
à celle du second cas, c'est-à-dire à la configuration de la figure 3.
[0027] En résumé la demanderesse, qui était confronté à des pertes de charges importantes
dues au rétrécissement de la section interne des conduits parallèles au niveau du
moyen de chauffage 14, a tenté de les réduire. Un homme du métier confronté à ce problème
tenterait de conserver des sections les plus grandes possibles et ne se poserait pas
la question de modifier le raccordement en allant dans le sens inverse. C'est pourtant
ce qu'a fait la demanderesse qui, confrontée à une impossibilité d'élargir la section
des secondes parties des conduits parallèles pour des raisons d'encombrement latéral,
a testé une configuration où la section interne reste constante sur toute la traversée
de l'élément 7, même si celle-ci reste comparativement faible. Elle a constaté, de
façon surprenante, que les pertes de charges sont très nettement inférieures à celles
de l'art antérieur. Elle a alors poursuivi sa démarche de recherche d'une réduction
maximale des pertes de charge en optimisant la forme interne des tubes et, en particulier,
en donnant aux premières et troisièmes parties la même forme en coupe que celle des
secondes parties. Une telle configuration améliore encore l'écoulement en leur sein
et donc optimise l'impact de l'élément de raccordement sur les pertes de charge.
1. Élément de raccordement (7) entre un tube (6) d'alimentation en liquide et un connecteur
(4) d'un dispositif d'essuyage d'une vitre d'un véhicule, ledit élément de raccordement
comprenant au moins un conduit (10, 11), apte à canaliser le liquide entre ledit tube
d'alimentation et ledit connecteur, et un moyen de chauffage (14) du liquide circulant
dans le ou lesdits conduits (10, 11), ledit moyen de chauffage étant apte à être alimenté
électriquement et positionné sur une zone dudit élément de raccordement, dite zone
de chauffage, s'inscrivant au moins en partie dans un encombrement du ou desdits conduits
(10, 11), caractérisé en ce que la section interne du ou des conduits (10, 11) reste constante sur toute leur longueur
au niveau de ladite zone de chauffage ainsi qu'en amont et/ou en aval de ladite zone
de chauffage.
2. Élément de raccordement selon la revendication 1, les conduits de l'élément de raccordement
ayant une section réduite par le placement d'un méplat qui empiète sur l'intérieur
des conduits, pour le logement dudit moyen de chauffage.
3. Élément de raccordement selon la revendication 1 ou 2 comprenant deux dits conduits
(10, 11), destinés à être raccordés audit tube d'alimentation, prévu double.
4. Élément de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes dans
lequel lesdits conduits (10, 11) sont reliés l'un à l'autre par un moyen de solidarisation
(12) formant moyen d'espacement entre eux et définissant ladite zone de chauffage.
5. Élément de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes dans
lequel lesdits conduits (10, 11) sont constitués par une succession de segments (101,
111, 102, 112, 103, 113), les segments d'un conduit étant parallèles à ceux de l'autre
conduit.
6. Élément de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes dans
lequel la section interne de tous les segments desdits conduits a la forme d'une combinaison
d'un arc de cercle et d'un segment sécant audit arc de cercle.
7. Élément de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes dans
lequel le moyen de solidarisation est un plateau (12) s'étendant, selon un plan diamétral,
entre deux desdits segments (102,112), dits segments centraux.
8. Élément de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes dans
lequel lesdits segments sécants sont orientés perpendiculairement au plateau du moyen
de solidarisation (12).
9. Élément de raccordement selon l'une des revendications 7 ou 8 dans lequel lesdits
segments centraux (102, 112) ont une section extérieure réduite par rapport à celle
des autres segments desdits tubes (101, 111, 103, 113).
10. Élément de raccordement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conduits présentent successivement une première partie, une deuxième partie et
une troisième partie, de section interne constante d'une partie à l'autre, lesdites
première et troisième parties ayant des sections extérieures sensiblement cylindriques
tandis que la deuxième partie a une section extérieure présentant un méplat.
11. Élément de raccordement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième partie s'étend longitudinalement au moins sur la partie porteuse du moyen
de chauffage.
12. Système d'approvisionnement et/ou de distribution (9) en liquide lave-glace d'une
installation d'essuyage pour véhicule automobile comprenant au moins un tube (6) d'alimentation
en liquide, un connecteur (4) d'un dispositif d'essuyage, et un élément de raccordement
(7) selon l'une des revendications précédentes, reliant ledit tube audit connecteur.